錫磷青銅
磷是銅合金的良好脫氧劑,可增加合金的流動性,改善錫青銅的工藝和力學(xué)性能,但加大逆偏析程度。
錫青銅中磷的極限溶解度為0.15%,過多時將形成a+δ+Cu3P三元共晶,熔點為628℃,熱軋時易產(chǎn)生熱脆性,只能冷加工。因此,變形錫青銅中含磷量不應(yīng)大于0.5%,熱加工時,磷應(yīng)小于0.25%。
含磷錫青銅是有名的彈性材料,在加工時,控制冷加工前的晶粒大小和加工后的低溫退火很有必要。細(xì)晶粒加工材的強度、彈性模量和疲勞強度比其粗晶粒加工材為高,但塑性較低。冷加工材在200~260℃經(jīng)1~2h低溫退火、產(chǎn)生退火硬化效應(yīng),可進(jìn)一步提高制品的強度、塑性、彈性極限和彈性模量,并增加彈性的穩(wěn)定性。
現(xiàn)已列入中國國家標(biāo)準(zhǔn)中的含磷錫青銅共4個牌號。錫(Sn)×其中
QSn6.5-0.1合金主要制作彈性元件特別是電導(dǎo)性好的彈簧接觸片,儀器儀表中的耐磨零件和抗磁元件等;Qsn6.5一0.4合金主要用于造紙、化工和食品等工業(yè)制造金屬網(wǎng),也用于制造耐磨和彈簧零件;
QSn7-0.2合金用于在中等的載荷和滑動速度下承受摩擦的零件,如軸承、軸套、渦輪等,亦可制造彈性元件和其他機(jī)械電氣零件;
QSn4-0.3合金用于生產(chǎn)壓力表中的各種管材,作敏感元件,有壓力表青銅之稱。
錫青銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用廣、用量大,占總消費量一半以上。用于各種電纜和導(dǎo)線,電機(jī)和變壓器的這種,開關(guān)以及印刷線路板 在機(jī)械和運輸車輛制造中,用于制造工業(yè)閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。
在化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。
在工業(yè)中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生產(chǎn)300萬發(fā)子彈,需用銅130-140噸。
在建筑工業(yè)中,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。
錫青銅是鑄造收縮率小的有色金屬合金,可用來生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、氣密性要求不高的鑄件。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中十分耐蝕,廣泛用于蒸汽鍋爐和海船零件。含磷錫青銅具有良好的力學(xué)性能,可用作高精密工作母機(jī)的耐磨零件和彈性零件。
ZCuSn10Pb5:耐腐蝕,特別對稀硫酸、鹽酸和脂肪酸。結(jié)構(gòu)材料,耐蝕、耐酸的配件以及破碎機(jī)襯套、軸瓦。
ZCuPb10Sn10:潤滑性能,耐磨性能和耐蝕性能好,適合用作雙金屬鑄造材料。車輛用軸承,負(fù)荷峰值達(dá)100Mpa的內(nèi)燃機(jī)雙金屬軸瓦,以及活塞銷套,磨擦片等。
ZCuPb15Sn8:在缺乏潤滑劑和用水質(zhì)潤滑劑條件下,滑動性和自潤滑性能好,易切削,鑄造性能差,對稀硫酸耐蝕性能好。表面壓力高,又有側(cè)壓力的軸承,可用來制造冷軋機(jī)的銅冷卻管,耐沖擊負(fù)荷達(dá)50Mpa的零件,內(nèi)燃機(jī)的雙金屬軸瓦,主要用于大負(fù)荷達(dá)70Mpa的活塞銷套,耐酸配件。
對于錫青銅棒,主要是在工業(yè)生產(chǎn)中更常見,錫青銅棒材料強度大,耐磨性也很好,用于機(jī)械零件和產(chǎn)品加工,這些方面更常見。
錫青銅棒的優(yōu)點
(1)銅合金具有的物理化學(xué)性能,純銅具有的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)熱性。銅和銅合金具有較強的抗大氣和水腐蝕性。銅是一種抗磁性材料。
(2)加工性能好,塑性好,冷熱成型方便,鑄銅合金鑄造性能好。
(3)具有的減摩性(如青銅和部分黃銅)、彈性和部分黃銅)、彈性和疲勞性(如鈹青銅等)。
錫青銅材料
錫青銅強度高,彈性好,耐磨性好,焊接釬焊方便,大氣、淡水、海水耐腐蝕性好,切割性能好,適合熱壓加工。7-0.2磷青銅用于制造耐摩擦部件,如耐磨墊圈、軸承、軸套、渦輪等,也可用作彈簧、彈簧等。
錫青銅板各合金元素的作用:
①鋅(Zn):鋅在合金中固溶性大,具有固溶強化作用。
②鎳(Ni):提高合金的強度、韌性、抗脫鋅性和應(yīng)力腐蝕開裂性。③鉛(Pb):增強潤滑性,提高耐磨性,提高切削加工性,碎屑易碎,工件表面光滑。
④鋁(Al):提高耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性和強度,但過量(超過1%-2%)時會出現(xiàn)脆性。
⑤錳(Mn):提高耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性和強度,但在過量(超過1%-2%)時會出現(xiàn)脆性。
⑥鎂(Mg):微量鎂降低銅的電導(dǎo)率,提高銅的耐高溫氧化性,對銅也有脫氧作用。
⑦錫(SN):抑制脫鋅,提高耐腐蝕性,特別是提高耐海水腐蝕性,因此錫黃銅被稱為海軍黃銅。
⑧銅(Cu):化學(xué)穩(wěn)定性好,強度大,易熔接,耐腐蝕、可塑性、延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性高。
⑨鐵(Fe):富鐵相顆粒存在于超固溶性鐵中,熔點高,可作為晶核細(xì)化晶粒,防止再結(jié)晶晶粒生長,從而提高合金的力學(xué)性能和工藝性能。
⑧硅(Si):提高強度和硬度,鑄造流動性和焊接性,但塑性降低,如Si和Pb,可以減少摩擦因數(shù)。
以錫為主要合金元素的青銅。含錫量一般在3~14%之間,主要用于制作彈性元件和耐磨零件。變形錫青銅的含錫量不超過 8%,有時還添加磷、鉛、鋅等元素。磷是良好的脫氧劑,還能改善流動性和耐磨性。錫青銅中加鉛可改善可切削性和耐磨性,加鋅可改善鑄造性能。這種合金具有較高的力學(xué)性能、減磨性能和耐蝕性,易切削加工,釬焊和焊接性能好,收縮系數(shù)小,無磁性??捎镁€材火焰噴涂和電弧噴涂制備青銅襯套、軸套、抗磁元件等涂層。尺寸規(guī)格有Ф1.6mm、Ф2.3mm。具有較高的強度、耐蝕性和優(yōu)良的鑄造性能,長期以來廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門中。